細菌の新しい菌種の定義を作成するための多型遺伝子データベースの作成

• 研究課題/領域番号: 16390129
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 細菌学(含真菌学)
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 江崎 孝行 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (90151977)
• 研究分担者: 大楠 清文 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 助教授 (40362173) ; 河村 好章 岐阜大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (80262757)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 14,200千円 (直接経費: 14,200千円); 2006年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円); 2005年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円); 2004年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
• キーワード: 分類 / 菌種の定義 / DnaJ遺伝子 / 系統 / 同定 / 検出 / 配列多型 / 感染症診断 / 検出配列多型 / 系統分類 / 16S rDNA / dnaJ / 種の定義 / 遺伝子多型 / 亜種の識別 / 進化

研究概要

細菌の分類学では16S rDNA配列による系統分類が、分類体系の根幹になって分類体系が整備されているが、この情報は系統分類には優れているが、属の中の類縁菌種を識別できるほど多型がないため、菌種の分類同定には十分な情報をえられない。菌種は全染色体DNAの類似度が70%以上ある菌株の集団として、核酸レベルで定義されているが、この方法は抽出したDNAの長さや純度に影響され、人者ごとにデータがばらつくという欠点があったため、種の分類を補足する新たな手段として、16S rDNA以上に多型のある遺伝子情報の蓄積が要望されてきた。われわれはこの研究でMycobacterium, Staphylococcus, Streptococcus, Legionella, Enteroibacteriaceae, Vibrio、 Aeromonaなど臨床細菌学的に重要な菌郡のDnaJ配列を蓄積してきた。これまでの研究成果でStaphylococcus, Streptococcusの菌群では亜種レベルの識別まで可能な多型配列があることを報告してきた。
今年度は主にVibrioとAeromonasのおよびmycobacterium、およびEnterobacteriaceaeの基準株65株と野生株80株を国内外から収集し、DnaJ配列を決定した。その結果、Vibrio属では16S rDNA配列では識別できないVibrio choleraeとVibriomimicusの区別、Vibrio parahaemolyticusとVibrio alginolticusが明確に識別できることがわかった。Mycobacterium属でも16S rDNA配列が同じMycobacterium kansssiiとMycobacterium.gastriの独立した菌種がDnaJ配列では4%以上の違いがあり、識別に有効であった。これらの菌群では16S rDNA配列の多型が95-100%の問に分布するのに対し、DnaJ配列の多型は75-100%と違いが大きく、DnaJ配列を使った菌種レベルの分類に有効であることが証明された。
国際命名委員会が推奨する"菌種の分類に有効な少なくとも5種類の多型を持つハウスキーピング遺伝子配列の蓄積が必要"という呼びかけに対応できる候補遺伝子のデータの蓄積に貢献できた。また、これらの配列情報は菌種の分類だけではなく、臨床で病原体の特異的検出系をデザインするのに不足していた株レベルでの多型遺伝情報を提供したことから新しい検出同定の手法開発へ貢献した。この成果は2つの特許出願に結びついた。

研究成果

• [雑誌論文] dnaJ gene sequence-based assay for species identification and phylogenetic grouping in the genus Staphylococcus. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shah MM, Iihara H, Noda M, Sun X, Nhung PH, Ohkusu K, Kawamura Y, Ezaki T
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 57 ページ: 25-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] dnaJ gene as a novel phylogenetic marker for identification of Vibrio species. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nhung PH, Shah MM, Ohkusu K, Noda M, Hata H, Sun X, Iihara H, Goto K, Masaki T, Ezaki T
  • 雑誌名: Systematic and Applied Microbiology 30 (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Phylogeny and species identification of the family Enterobacteriaceae based on dnaJ sequences. (2007)
  • 著者名/発表者名: Nhung PH, Ohkusu K, Mishima N, Noda M, Shah MM, Sun X, Hayashi M, Ezaki T
  • 雑誌名: Diagnostic Microbiology and Infectious Disease xx (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Novel phylogenetic marker dnaJ and DNA-DNA hybridization for clarifying interrelationships among the genus Aeromonas ; A. culicicola and A. allosaccharophila as later synonyms of A. veronii.. (2007)
  • 著者名/発表者名: Pham Hong Nhung^1, Hiroyuki Hata^1, Kiyofumi Ohkusu^1, Makiko Noda^1, Mohammad Monir Shah^1, Keiichi Goto^2, Takayuki Ezaki
  • 雑誌名: Int. J. syst. Bacteriol. (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] dnaJ and gyrB gene sequence relationship among species and strains of the genus Streptococcus (2006)
  • 著者名/発表者名: Itoh Y, Kawamura Y, Kasai H, Shah MM, Nhung PH, Yamada M, Sun X, Koyama T, Ohkusu K, Ezaki T
  • 雑誌名: Systematic and Applied Microbiology 29 ページ: 368-374
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] dnaJ gene as a novel phylogenetic marker for identification of Vibrio species (2006)
  • 著者名/発表者名: Nhung PH, Shah MM, Ohkusu K, Noda M, Hata H, Sun X, Iihara H, Goto K, Masaki T, Ezaki T
  • 雑誌名: Systematic and Applied Microbiology 30(In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] dnaJ gene sequence-based assay for species identification and phylogenetic grouping in the genus Streptococcus (2006)
  • 著者名/発表者名: Shah MM, Iihara H, Noda M, Sun X, Nhung PH, Ohkusu K, Kawamura Y, Ezaki T
  • 雑誌名: International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 57 ページ: 25-30
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Phylogeny and species identification of the family Enterobacteriaceae based on dnaJ sequences (2006)
  • 著者名/発表者名: Nhung PH, Ohkusu K, Mishima N, Noda M, Shah MM, Sun X, Hayashi M, Ezaki T
  • 雑誌名: Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 55(In press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] dnaJ and gyrB gene sequence relationship among species and strains of the genus Streptococcus. (2006)
  • 著者名/発表者名: Itoh Y, Kawamura Y, Kasai H, Shah MM, Nhung PH, Yamada M, Sun X, Koyama T, Ohkusu K, Ezaki T
  • 雑誌名: Systematic and Applied Microbiology 29 ページ: 368-374
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Phylogenetic study and multiplex PCR-based detection of Burkholderia plantarii, Burkholderia glumae and Burkholderia gladioli using gryB and rpoD sequences. (2006)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y., Shinohara H., Kiba, A., Ohnishi K., Furuya N., Kawamura Y., Ezaki t., Vandamme P., Tsushima S., Hikichi, Y
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol Microbiol. 56 ページ: 1031-1038
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Mycobacterium kumamotoense sep. nov. recovered from clinical specimen and the first isolation report of Mycobacterium arupense in Japan. Novel slowly growing, nonchromogenic clinical isolates related to Mycobacterium terrae complex. (2006)
  • 著者名/発表者名: Masaki, T., Ohkusu, K., Hata, H., Fujiwara, N., Iihara H., Noda, M., Nhung P.H., Hayashi, M., Asano, Y., Kawamura, Y., Ezaki.T.
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol Microbiol. 50 ページ: 889-897
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] DnaJ and gyrB gene sequence relationship among species and strains of the genus Streptococcus (2006)
  • 著者名/発表者名: Itoh Y, kawamura Y, Kasai H, Shah MM, Nhung PH, Yamada M, Sun X, Koyama T, Ohkusu K, Ezaki T
  • 雑誌名: Systematic and Applied Microbiology 29 ページ: 368-374
• [雑誌論文] DnaJ gene as a novel phylogenetic marker for identification of Vibrio species (2006)
  • 著者名/発表者名: Nhung PH, Shah MM, Ohkusu K, Noda M, Hata H, Sun X, Iihara H, Goto K, Masaki T, Ezaki T
  • 雑誌名: Systematic and Applied Microbiology 30
• [雑誌論文] dnaJ gene sequence-based assay for species identification and phylogenetic grouping in the genus Streptococcus (2006)
  • 著者名/発表者名: Shah MM, Iihara H, Noda M, Sun X, Nhung PH, Ohkusu K, Kawamura Y, Ezaki T
  • 雑誌名: International Journal of Systematc and Evolutionary Microbiology 57 ページ: 25-30
• [雑誌論文] Phylogeny and species identification of the family Enterobacteriaceae based on dnaJ sequences (2006)
  • 著者名/発表者名: Nhung PH, Ohkusu K, Mishima N, Noda M, Shah MM, Sun X, Hayashi M, Ezaki T
  • 雑誌名: Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 55
• [雑誌論文] Quantitative microarray-based DNA-DNA hybridization assay for measuring genetic distances among bacterial species and its application to the identification of family Enterobacteriaceae (2005)
  • 著者名/発表者名: Makoto Amano, Kiyofumi Ohkusu, Koji Kusaba, Hironori Ikedo, Zonzo Nagasawa, Yosuke Aoki, Yoshiaki Kawamura, Shinzo Kobatake, Takumi Tanaka, Shuuji Matuura, Takayuki Ezaki
  • 雑誌名: Microbiol. Immunol. 49 ページ: 255-263
  • NAID: 10015573114
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] High genetic similarity of Streptococcus agalactiae and Streptococcus difficilis : S. difficilis Eldar et al. 1995 as a junior synonym of S. agalactiae Lehmann and Neumann 1896 (Approved Lists 1980) (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, Y., I.Itoh, N.Mishiam, K.Ohkusu, H.Kasai, T.Ezaki
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 55 ページ: 961-965
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Corynebacterium resisters sp. nov., a new multidrug-resistant coryneform bacteria isolated from human infection (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Otsuka, Yoshiaki Kawamura, Takashi Koyama, Hirotoshi Iihara, Kiyofumi Ohkusu, Takayuki. Ezaki
  • 雑誌名: J. Clin. Microbiol. 43 ページ: 3713-3717
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Paenibacillus motobuensis sp. nov., isolated from the garbage disposal machine utilizing soil of Motobu-town, Okinawa, Japan (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Iida, Y.Ueda, Y.Kawamura, T.Ezaki, A.Takade, S.Yoshida, K.Amako
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 55 ページ: 1811-1816
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Neisseria elongata subsp. nitroreducens Endocarditis in a 7-Year-Old Boy (2005)
  • 著者名/発表者名: Hoshino T, Ohkusu K, Sudo F, Nakajima H, Ishiwada N, Ezaki T, Kohno Y
  • 雑誌名: Pediatric Infectious Disease Journal 24 ページ: 391-392
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Corynebacterium resistens sp. nov., a new multidrug-resistant coryneform bacteria isolated from human infection (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Otsuka, Yoshiaki Kawamura, Takashi Koyama, Hirotoshi Iihara, Kiyofumi Ohkusu, Takayuki. Ezaki
  • 雑誌名: J. Clin. Microbiol. 43 ページ: 3713-3717
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Neisseria elongata subsp. nitroreducens Endocarditis in a 7-Year-Old Boy (2005)
  • 著者名/発表者名: Hoshino T, Ohkusu K, Sudo F, Nakajima H, Ishiwada N, Ezaki T, Kohno Y
  • 雑誌名: Pediatric Infectious Disease Journal. 24 ページ: 391-392
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular characterization of Haemophilus influenzae type a and untypable strains isolated simultaneously from cerebrospinal fluid and blood : novel use of quantitative real-time PCR based on the cap copy number to determine virulence (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohkusu K, Nash KA, Inderlied CB
  • 雑誌名: Clin. Microbiol. Infect. 11 ページ: 637-643
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Quantitative microarray-based DNA-DNA hybridization assay for measuring genetic distances among bacterial species and its application to the identification of family Enterobacteriaceae (2005)
  • 著者名/発表者名: Makoto Amano, Kiyofumi Ohkusu, Koji Kusaba, Hironori Ikedo, Zonzo Nagasawa, Yosuke Aoki, Yoshiaki Kawamura, Shinzo Kobatake, Takumi Tanaka, Shuuji Matuura, Takayuki Ezaki
  • 雑誌名: Microbiol.Immunol. 49 ページ: 255-263
  • NAID: 10015573114
• [雑誌論文] High genetic similarity of Streptococcus agalactiae and Streptococcus difficilis : S.difficilis Eldar et al. 1995 as a junior synonym of S.agalactiae Lehmann and Neumann 1896 (Approved Lists 1980) (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, Y., I.Itoh, N.Mishiam, K.Ohkusu, H.Kasai, T.Ezaki
  • 雑誌名: Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 55 ページ: 961-965
• [雑誌論文] Corynebacterium resistens sp. nov., a new multidrug-resistant coryneform bacteria isolated from human infection (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshihito Otsuka, Yoshiaki Kawamura, Takashi Koyama, Hirotoshi Iihara, Kiyofumi Ohkusu, Takayuki. Ezaki
  • 雑誌名: J.Clin.Microbiol. 43 ページ: 3713-3717
• [雑誌論文] Paenibacillus motobuensis sp. nov., isolated from the garbage disposal machine utilizing soil of Motobu-town, Okinawa, Japan (2005)
  • 著者名/発表者名: K.Iida, Y.Ueda, Y.Kawamura, T.Ezaki, A.Takade, S.Yoshida, K.Amako
  • 雑誌名: Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 55 ページ: 1811-1816
• [雑誌論文] High genetic homogeneity of Streptococcus agalactiae and Streptococcus difficilis : reclassification of S. difficilis Eldar et al. 1995 as a junior (2005)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, Y., I.Itoh, et al.
  • 雑誌名: Int.J.Syst.Evol.Microbiol (In Press)
• [雑誌論文] Rothia aeria sp. nov., Rhodococcus baikonurensis sp. nov. and Arthrobacter russica sp. nov., isolated from the air in the Russian space laboratory Mir (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, Y., Y.Kawamura, et al.
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54 ページ: 827-835
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Sphingomonas yabuuchiae sp. nov. and Brevundimonas nasdae sp. nov., isolated from the Russian space laboratory Mir. (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, Y., Y.Kawamura et al.
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol 54 ページ: 819-825
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Borrelia turcica sp. nov., isolated from the hard tick Hyalomna aegyptium in Turkey (2004)
  • 著者名/発表者名: Guner, E.S., M.Watanabe.et al.
  • 雑誌名: Int. J. Syst. Evol. Microbiol 54 ページ: 1649-1652
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Rothia aeria sp.nov., Rhodococcus baikonurensis sp.nov.and Arthrobacter russica sp.nov., isolated from the air in the Russian space laboratory Mir (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, Y., Y.Kawamura, et al.
  • 雑誌名: Int.J.Syst.Evol.Microbiol. 54 ページ: 827-835
• [雑誌論文] Sphingomonas yabuuchiae sp.nov.and Brevundimonas nasdae sp.nov., isolated from the Russian space laboratory Mir. (2004)
  • 著者名/発表者名: Li, Y., Y.Kawamura et al.
  • 雑誌名: Int.J.Syst.Evol.Microbiol 54 ページ: 819-825
• [雑誌論文] Borrelia turcica sp.nov., isolated from the hard tick Hyalomma aegyptium in Turkey (2004)
  • 著者名/発表者名: Guner, E.S., M.Watanabe.et al.
  • 雑誌名: Int.J.Syst.Evol.Microbiol 54 ページ: 1649-1652
• [図書] 腸内細菌の分子生物学的実験法 (2006)
  • 著者名/発表者名: 江崎 孝行, 大楠 清文
  • 総ページ数: 175
  • 出版者: 日本ビフィズス菌センター
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [図書] 腸内細菌の分子生物学的実験法 (2006)
  • 著者名/発表者名: 江碕孝行, 大楠 清文
  • 総ページ数: 175
  • 出版者: 日本ビフィズス菌センター
• [産業財産権] 病原微生物のターゲット核酸増幅方法及び増幅用プライマー混合物 (2007)
  • 発明者名: 江崎孝行
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 出願年月日: 2007
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [産業財産権] 2) 病原微生物のターゲット核酸増幅方法及び増幅用プライマー混合物 (2007)
  • 発明者名: 江碕孝行
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 出願年月日: 2007
• [産業財産権] DnaJ配列を利用した細菌の検出・同定方法 (2006)
  • 発明者名: 江崎孝行
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 出願年月日: 2006
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [産業財産権] 1) DnaJ配列を利用した細菌の検出・同定方法 (2006)
  • 発明者名: 江碕孝行
  • 権利者名: 岐阜大学
  • 出願年月日: 2006